Комп’ютерна електроніка
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
о різного типу провідності.
Вхідний сигнал будь якої полярності автоматично є відкриваючим для одного транзистора і закриваючим для іншого. Завдяки використанню двополярного джерела живлення струм у навантаженні матиме протилежний напрямок в різні півперіоди вхідного сигналу.
Якщо використати транзистори однакового типу провідності, то для забезпечення стабільності роботи транзистора навантаження вмикають через роздільний конденсатор, акумулюють транзистор з допомогою додаткового фазоінвертуючого каскаду.
На даній схемі відкриваючі потенціали для різних транзисторів VT2, VT3 знімаються з колектора та емітера транзистора VT1. оскільки ці потенціали є протифазними один відносно іншого, то вони забезпечують комутацію транзисторів однакового типу провідності.
При комутації транзисторів однакового типу провідності в один півперіод, коли VT2 відкрите, струм через навантаження протікає завдяки струму зарядки конденсатора Ср. В другому півперіоді VT2 закритий, VT1 відкритий. Заряджений конденсатор розряджається і забезпечує протилежну полярність вихідного струму і напруги.
В реальних схемах використовують спеціальні зміщення початкового потенціалу баз вихідних транзисторів з допомогою прямозміщених р-n переходів та так звані пристрої вольтодобавки, що забезпечують підвищення значеня напруги живлення вихідних каскадів.
Діоди VD1, VD2 забезпечують додаткове початкове зміщення потенціалів баз транзисторів для реалізації режиму роботи підсилювача класу АВ, окрім того забезпечує додаткову термостабілізацію каскаду.
Резистор Rk та конденсатор Сд виконує роль вольтодобавки, за рахунок перезарядки конденсатора в різні півперіоди вихідного сигналу. Зворотній звязок через R1, а також емітерні резистори Rе1 та Rе2 забезпечують зменшення вихідного опору каскаду.
3. Операційні підсилювачі
3.1 Структурна схема та основні параметри операційних
підсилювачів
Операційні підсилювачі це пристрої, виконані на основі схем підсилювачів постійного струму, які призначені для функціональної обробки сигналів.
Ідеальний підсилювач володіє коефіцієнтом підсилення, що прямує до безмежності, безмежним вхідним та практично нульовим вихідним опором і безмежною смугою пропускання. Такі підсилювачі реалізують на основі кількох диференційних послідовно ввімкнених каскадів підсилення. Вони можуть вмикатись як в однополярному, так і в диференційному зміщенні. Завдяки безмежному коефіцієнту підсилення параметри ОП повністю визначаються колами зворотного звязку. Такий підсилювач має вхідний інвертуючий та неінвертуючий сигнали, вихідний електрод та клеми для ввімкнення біполярного живлення.
Основні параметри підсилювача:
- Вхідна напруга
- Вхідний струм
Ці параметри вказують на номінальні значення вхідних сигналів, що забезпечують заданий, як правило, одиничний рівень підсилення.
- Коефіцієнт підсилення (~105, 106)
- Вхідний опір
- Вихідний опір (~10,100 Ом)
- Гранична смуга підсилення
- Швидкість зростання вихідного сигналу (1В за 1мкс)
Розрізняють диференційний опір, який вимірюється між входами (інвертуючим та неінвертуючим) та синфазний, що вимірюється між загальним проводом та паралельно замкненими входами.
Структурна схема типового ОП складається з вхідного каскаду узгодження і вихідного каскаду потужності.
Вхідний каскад на транзисторах VT1, VT2 виконується у вигляді диференційного підсилення. Живлення його забезпечується схемою струмового дзеркала на транзисторах VT3, VT4. узгоджений каскад є також диференційним, але виконаний він на транзисторах протилежного типу провідності відносно вхідного каскаду. Сигнал на вихідний каскад VT8, VT9 подається через схему з загальним емітером VT7. для корекції нуля вихідного сигналу при відсутності вхідного застосовують додаткове коло корекції від зовнішнього джерела через Rкор.
Вихідні Re та Re зменшують вихідний опір схеми. Передаточна характеристика ОП є практично лінійною з досить малим значенням динамічного діапазону за вхідним сигналом. Вихідна напруга є дещо меншою за напругу живлення.
3.2 Типові схеми ввімкнення та реалізації математичних операцій з
допомогою операційних підсилювачів
- Повторювач напруги
При реалізації 100% відємного зворотного звязку за напругою, що задається із закороченням виходу з інвертуючим входом Uвих = Uвх, при цьому Rвх буде збільшений - Rвх(1+Кu), а вихідний зменшений - Rвих.зв = Rвих./(1+Кu). Uвих = Uвх.н.
Синфазний сигнал практично повністю подавляється, оскільки ?Uвх = Uвх.н - Uвх.і
- Неінвертуючий підсилювач
В неінвертуючому підсилювачі вхідний сигнал подається на неінвертуючий вхід. До інвертуючого входу вмикаються ланки послідовного зворотного звязку за напругою.
Коефіцієнт підсилення за зворотним звязком визначається через коефіцієнт підсилення без звязку і коефіцієнт передачі ланки зворотного звязку ?.
.
Величина сигналу, що подається на інвертуючий вхід ? визначається через відношення опорів резистивного подільника.
.
Враховуючи, що , одиницею в знаменнику можна знехтувати.
Отже, коефіцієнт підсилення неінвертуючого підсилювача не може бути меншим одиниці. Величина його повністю визначається ланкою зворотного звязку.
<